Volgens wetenschappers zien ongeveer een derde van de vogels en planten er eigenlijk anders uit dan we denken. Het is alleen dat mensen geen onderscheid maken tussen hun echte kleuren. Bij mensen zijn er slechts drie soorten kegeltjes in het oog - lichtgevoelige cellen van het netvlies, bij vogels - vier. Vogels zien ultraviolet licht en de combinaties ervan met andere kleuren. Ooit was zo'n supermacht in het bezit van onze verre voorouders, en bij sommige mensen heeft het tot op de dag van vandaag overleefd.
Onderscheid het onzichtbare
In vergelijking met vogels zijn we vrijwel blind - niet in staat de ware kleuren te herkennen van ongeveer een derde van de planten waar sommige vogels zich voeden. Dat is de conclusie van Amerikaanse en Canadese biologen die het gedrag van de kolibrie Selasphorus platycercus hebben bestudeerd.
Wetenschappers hebben twee feeders in een veld op een meter afstand van elkaar geplaatst. De ene bevatte zoet water, de andere vlakte. In de buurt waren lampen die de straling van vier leds mengden (rood, groen, blauw of ultraviolet). Nadat de vogels, die van de voederbakken hadden gedronken, wegvlogen, werden ze verwisseld zodat de kolibries, toen ze terugkeerden, uitsluitend werden geleid door het licht van de lamp. Dus werd hen geleerd om een van de kleuren te associëren met een beloning.
Het bleek dat kolibries niet alleen de drie belangrijkste delen van het zichtbare spectrum - blauw, rood en groen - nauwkeurig detecteren, maar ook ultraviolet licht, dat mensen niet kunnen zien. Dit alles komt door vier soorten receptoren - de zogenaamde kegeltjes - in het netvlies. Mensen hebben er maar drie die gevoelig zijn voor rood, blauw en groen.
Proceedings of the National Academy of Sciences juni 2020.
De kleurperceptie van tetrachromaten - dieren met vier soorten kegels - kan worden gezien als een piramide. De toppen komen overeen met effen kleuren. Ze zijn te herkennen aan individuele kegels. De gekleurde randen van de piramide zijn de assen van spectrale kleuren, de gestreepte zijn niet-spectrale. De kleurruimte van een persoon kan worden weergegeven als een driehoek aan de basis van de piramide.
Promotie video:
Vogels onderscheidden zich ook door gemengde kleuren - bijvoorbeeld een combinatie van groen en ultraviolet. Maar hoe ze tinten precies zien - door het opleggen van pure kleuren of met een speciale verf - kwamen de auteurs van het werk er niet achter.
Verliezen en winsten van evolutie
De verre voorouders van de mens hadden ook vier soorten kegels, en de wereld voor hen was kleurrijker, suggereren Amerikaanse wetenschappers. Ze vonden sporen van oud toezicht in het genoom. Dit zijn de DNA-regio's die verantwoordelijk zijn voor opsins - receptoren in de kegeltjes. Nu hebben mensen drie soorten van dergelijke receptoren. Ze zijn gevoelig voor optisch bereik met lange (rood), gemiddelde (groene) en korte golflengten (violet, blauwachtig). Alle tinten die door een persoon worden waargenomen, zijn het resultaat van hun synthese.
Dit was niet het geval bij de gewervelde voorouders van moderne zoogdieren. Blijkbaar hadden ze vier receptoren, maar met de overgang naar een nachtelijke levensstijl - men gelooft dat dit gebeurde in de tijd van de dinosauriërs - zijn er twee verloren. In de kegeltjes, die verantwoordelijk zijn voor het zicht overdag, bleven alleen receptoren voor rode kleur en ultraviolet licht over.
Bovendien, in de loop van de evolutie bij sommige primaten, inclusief menselijke voorouders, stopte de ooglens met het doorlaten van ultraviolet licht (met een golflengte korter dan 400 nanometer). En zijn receptor was zonder werk. Maar na verschillende mutaties die tussen 90 en 30 miljoen jaar geleden plaatsvonden, werd het gevoelig voor blauw.
Tegelijkertijd leerden primaten groen te herkennen door de duplicatie van het rode receptorgen en mutaties die de gevoeligheid ervan naar korte golflengten verschoven. Volgens één hypothese was het evolutionair gezien erg gunstig, omdat het gemakkelijk was om rijpe vruchten in groen gebladerte te zien. Toegegeven, het maakte het moeilijk om gecamoufleerde insecten te vinden.
Vrouwelijke supermacht
Tot nu toe verschillen receptoren die gevoelig zijn voor groen en rood bij mensen enigszins, en de genen die ervoor coderen, grenzen aan het X-chromosoom. Dit verklaart de prevalentie van kleurenblindheid - kleurenblindheid - bij mannen, omdat ze maar één X-chromosoom hebben. En een uitsplitsing van deze genen maakt het onmogelijk om onderscheid te maken tussen rood en groen.
Aan de andere kant biedt deze situatie vrouwen onverwachte voordelen. De mutatie kan leiden tot de vorming van een vierde type receptor - gevoelig voor licht met een golflengte tussen rood en geel. Aangezien er twee kopieën van elke receptor zijn, zal het vervangen van één resulteren in drie receptoren die in het genoom worden gecodeerd. Het resultaat zal vier soorten kegels zijn, en als gevolg daarvan zal het oog niet een miljoen tinten kunnen onderscheiden, zoals bij alle mensen, maar bijna honderd miljoen.
Volgens experts van de University of California in San Diego (VS) heeft twee tot drie procent van de vrouwen op aarde dit. Britse onderzoekers geloven dat er nog veel meer zijn - ongeveer 12 procent.
Toegegeven, tot nu toe is er maar één persoon gevonden met vier soorten kegeltjes in het netvlies, en ze werken allemaal. Ze is een Brits staatsburger, waarnaar in wetenschappelijke artikelen wordt verwezen onder het pseudoniem cDa29. Experts leerden over haar "superkracht" door een niet-standaard test te gebruiken om de kleurperceptie te beoordelen.